* These authors contributed equally
במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול להיווצרות אורגנואידים אנושיים של בלוטת התימוס המופקת מתאי גזע פלוריפוטנטיים (iPSC) הגדלים בהידרוג'לים תלת-ממדיים של פיברין, במטרה לתמוך בהבשלת תאי אפיתל תימיים (TEC) ובתחזוקה ממושכת, כמו גם במבחנה, כמו גם במבחנה.
יצירת רפרטואר תאי T פונקציונלי וסובלני לעצמו הוא תהליך מורכב התלוי במיקרו-סביבה התימית, ובעיקר, בתכונות המטריצה החוץ-תאית שלה (ECM). תאי אפיתל תימיים (TECs) חיוניים לתימופויזה, טיפוח ובחירה של תאי T מתפתחים על ידי סינון שיבוטים תגובתיים עצמיים. TECs הוכחו אמפירית כרגישים במיוחד לרמזים פיזיקליים וכימיים המסופקים על ידי ECM ותרבית תאים חד-שכבתית קלאסית מובילה לאובדן מהיר של פונקציונליות עד מותם. בגלל תחזוקה עדינה זו בשילוב עם נדירות יחסית, ולמרות הסיכונים הגבוהים במידול ביולוגיה של בלוטת התימוס במבחנה, מודלים המסוגלים לחקות נאמנה את נישת TEC בקנה מידה גדול ולאורך זמן עדיין חסרים. במאמר זה אנו מתארים את היווצרותו של מודל אורגנואיד תימי אנושי רב-תאי, שבו תא ה-TEC נגזר מתאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים על ידי בני אדם (iPSC) ומצטבר מחדש עם אבות ראשוניים מוקדמים של תימוציט בהידרוג'ל תלת-ממדי (תלת-ממדי) מבוסס פיברין. מודל זה עונה על הצרכים הנוכחיים למערכת תרבית ניתנת להרחבה המשחזרת את המיקרו-סביבה התימנית ex vivo ומדגימה פונקציונליות, כלומר היכולת לייצר תאי T ולתמוך בצמיחת אורגנואיד בלוטת התימוס במשך מספר שבועות. לפיכך, אנו מציעים מודל מעשי במבחנה של פונקציונליות בלוטת התימוס באמצעות אורגנואידים שמקורם ב-iPSC שיועיל למחקר על ביולוגיה של TEC ועל ייצור תאי T ex vivo.
בלוטת התימוס היא איבר לימפואידי ראשוני הממלא תפקיד חיוני ביצירת מערכת חיסון מוכשרת וסובלנית 1,2,3. אבות תימיים מוקדמים (ETPs) נודדים ממח העצם אל בלוטת התימוס, שם הם מתרחבים ומתמיינים לתאי T פונקציונליים 1,2,4,5. תהליכים אלה מתווכים על ידי אוכלוסייה מיוחדת, תאי אפיתל תימיים (TECs)2,6,7. TECs מופקים מאבות אפיתל תימיים (TEPs)8,9 וכוללים TECs קליפת המוח (cTECs) ו-TECs מדולריים (mTECs) הממלאים תפקידים ספציפיים ביצירת המיקרו-סביבה התלת-ממדית המיוחדת הדרושה לנדידה, הרחבה והתבגרות של תאי T. TECs מתווכים את התפתחות תאי T בעיקר על ידי מתן גורמי גדילה והתמיינות 1,10,11 ועל ידי בחירה שלילית של תימוציטים לא פונקציונליים ולא סובלניים באמצעות הצגת אנטיגנים עצמיים 5,7,12. האינטראקציות המורכבות בין תאי T מתפתחים לבין תאי TEC ממלאים גם הם תפקיד מרכזי בהבשלה ובארגון התלת-ממדי של אוכלוסיות TEC בתהליך המכונה crosstalkתימי 1,11. אינטראקציות בין אוכלוסיות התאים של בלוטת התימוס מסתמכות במידה רבה על מיקרו-סביבה ספציפית המעוצבת על-ידי המטריצה החוץ-תאית (ECM). ECM תימי נמצא במצב של הדדיות דינמית עם אוכלוסיות תאים תימיים, משפיע על בקרת גנים ומעוצב מחדש כל הזמן בתמורה על ידי הפרשת אנזימים או חלבוני מטריצה13. ה-ECM משפיע על התאים באמצעות שינוי הזמינות הביולוגית של גורמי גדילה וציטוקינים, איתות ישיר באמצעות קולטנים הקשורים לקרום כגון אינטגרינים, ועל ידי עיצוב שלדים ציטו-שלדים באמצעות כוחות פיזיקליים14. רכיבי ECM תימיים, כגון קולגן ולמינין, הוכחו כבעלי זיקה גבוהה לגורמי גדילה TGFb ו- FGFs, החיוניים לתחזוקת TEC ולקיבועם על ידי יצירת קומפלקסים. פלסטיות ECM תימית, מודולוס אלסטי וצפיפות ממלאים גם הם תפקיד מכריע בהוראת גורל TEC ובעיצוב המידור של בלוטת התימוס, החיונית לתפקודו. רמזים אלה מדגישים את החשיבות של התחשבות ב-ECM ובמבנה התלת-ממדי שלו כדי לחקות את בלוטת התימוס ex vivo. נקודה זו נתמכת על ידי העובדה כי TECs ראשוניים מתמיינים במהירות, מאבדים את הפונקציונליות שלהם, ובסופו של דבר מתים כאשר מעובדים בתצורות תרבית תאים קלאסיות 15,16,17.
מודלים תרבותיים פותחו כדי להרחיב אוכלוסיות TEC פונקציונליות מצמחים תימיים אנושיים על מנת לשמר את המבנה של ECM ואת הרמזים החיוניים שהוא מספק ל- TECs 18,19,20. מערכת תרבות זו הצליחה להרחיב ולתחזק בהצלחה אוכלוסייה של TECs פונקציונליים במבחנה, אך לא יכלה להתקיים מעבר ל-7 עד 8 ימי תרבות18. לפיכך, פיתוח מערכת תרבות תלת ממדית נגישה ומעשית המסוגלת לשחזר את המיקרו-סביבה התימנית ואת הפונקציונליות שלה במבחנה ובטווח הארוך הוא עניין מכריע בתחום. לאחרונה, הפיתוח של מערכות תרבית תלת ממדיות מבוססות הידרוג'ל הוביל להופעתן של מספר מערכות אורגנואידים תימיים מלאכותיים, המהוות התקדמות משמעותית עבור מודלים תימיים חוץ גופיים 15,16,21,22. פיתחנו מערכת תרבית משותפת של אורגנואיד תימי אנושי (hTO) באמצעות צבירה מחדש של ETPs ראשוניים אנושיים עם TEPs אנושיים שמקורם בתאי גזע פלוריפוטנטיים מושרים (iPSC) לספרואידים וזריעתם על הידרוג'ל פיברין.
הבחירה במערך החומר וההידרוג'ל במחקר זה נועדה לשחזר את המבנה המקורי של ה-ECM התימי תוך שמירה על מעשיות ויכולת להרחיב את התהליך כדי להשיג מקור חומר זול ושופע לניסויים15. מערכת hTO זו מראה פוטנציאל התמיינות רב-שושלת ויכולה לתמוך בתימופויזיס פרודוקטיבי מ-ETPs23. מערכת אורגנואידים זו מהווה כלי אמין לחקר אינטראקציות תאיות תוך תימיות ולמידול לימפופואזיס אנושי נורמלי ופתולוגי. השימוש בתאי iPS מכניס גם יכולות עריכת גנים לתוך המודל. התמיינות יעילה של iPSC לרקמה תימית תפקודית הייתה מטרה ארוכת שנים של התחום במשך 15 השנים האחרונות, והתקדמות משמעותית הושגה עם פענוח גורל שושלת TEC המסמן 21,24,25,26,27. כדי לענות על הצורך במודל תימי תלת-ממדי במבחנה כזה, הערה טכנית זו מתארת את השיטות והפרטים הטכניים ליצירה שלב אחר שלב של אורגנואידים אנושיים של בלוטת התימוס האנושית שמקורם ב-iPSC, תוך התמקדות בהיווצרות פיגומים הידרוג'ליים, צבירה מחדש וזריעה של מיקרומסה של תאים, תרבית אורגנואידים וקציר.
קו hiPSC hiN.Fm.m.Lon71.019 נוצר מפיברובלסטים בוגרים זכרים ותוכנת מחדש באמצעות טרנספקציית mRNA. קו hiPSC hiN.Fm.f.Lon80.002 נוצר מנקבות פיברובלסטים בוגרות ותוכנת מחדש באמצעות טרנספקציית mRNA. קו hiPSC hiN.Fs.f.MIPS203.003 נוצר מפיברובלסטים בוגרים של נקבות ותוכנת מחדש באמצעות זיהום וקטורי נגיפי רקומביננטי של סנדאי. כל קווי התאים סופקו על ידי פלטפורמת נאנט iPSC. חולים נתנו הסכמה מדעת לשימוש בתאים שלהם למטרות מחקר (אוסף אנונימי, Lonza, cat # CC-2511). ETPs ראשוניים מבודדים על ידי דיסוציאציה של דגימות תימיות אנושיות לאחר הלידה המתקבלות כפסולת מושלכת אנונימית מחולים שעברו ניתוח לב ילדים בבית החולים נאנט' (CHU נאנט) באותו יום, בהתאם לתקנות CODECOH הצרפתיות תחת הצהרה DC-2017-2987.
1. הבחנה מכוונת של iPSCs כלפי זהות TEP
הערה: מאז העבודות הראשונות שפורסמו על ידי לאי וג'ין המדגימות את ההתמיינות של תאי גזע עובריים מורינים (EScs) לקראת זהות אפיתל תימית28, מספר מחקרים פיתחו וייעלו פרוטוקולים המתארים את ההתמיינות המכוונת של תאי iPS אנושיים לזהות TEP 21,24,25,26,27,29 . מחקרים אלה מובילים להבחנה בין TEPs המבטאים סמני זהות אפיתליאליים תימיים כגון FOXN1 ו- PAX9 24,25,28,30, כמו גם סמני פונקציונליות כגון DLL4 ו- AIRE26, אך חסרים סמני התבגרות TEC24,25. שתי גישות הוכחו כתומכות בהבשלה של TEPs מובחנים לזהות TEC בוגרת: השתלה במודל in vivo כגון עכברים29, וצבירה מחדש למערכות אורגנואידים תימיות תלת-ממדיות המעובדות במערך ממשק אוויר-נוזל21. שתי המערכות הדגימו את התפקיד המכריע שממלא המבנה התלת-ממדי בשמירה ותמיכה בהבשלה של אוכלוסיות TEC פונקציונליות המסוגלות לתמוך בלימפופואזיס T in vivo או in vitro T 15,24,25,31.
2. בידוד של ETPs ראשוניים מדגימה תימית בילדים
הערה: ETPs הם אבות שמקורם במח עצם היוצרים את שושלת תאי T ולתאים דנדריטיים בתוך בלוטת התימוס ומציגים את הפנוטיפ הבא: CD3- CD4- CD8- CD14- CD19- CD56- CD45+ CD34+ CD7+32,33.
3. 3D תרבית אורגנואידים תימית
זרימת העבודה של הפרוטוקול מסוכמת באיור 4. עבור מודל תרבית אורגנואידים תלת-ממדי זה, אימצנו הידרוג'ל תרומבין ופיברינוגן ששימש בעבר את הצוות שלנו כדי לשמור על mTECs עכבר ראשוניים במשך כמה ימים, הודות לרמזים הפיזיים והמכניים שהוא סיפק34. לאחר פילמור, הג'ל אמור להציג מבנה רשת רופף דמוי ספוג (איור 5).
לאחר שלב הזריעה וההתקשרות הראשוני, האורגנואידים גדלו והתפתחו בהדרגה הן על פני השטח והן בתוך השכבות העליונות של הג'ל. בהתאם לתכונות הג'ל, תנאי הזריעה ומספר האורגנואידים שנזרעו על הג'ל, האורגנואידים יצרו מבנים כדוריים עד מלבניים (איור 6) ומדי פעם התמזגו ליצירת מבנים גדולים יותר. שתי תת-רמות מסוימות של הארגון נצפו בתוך האורגנואידים לאחר השבוע הראשון של התרבית: ראשית, צפינו במבנים ארוכים דמויי הקרנה של פני התא שנוצרו על-ידי תאים גדולים המקרינים מהאורגנואידים ומאכלסים את ההידרוג'ל לכל הכיוונים (איור 6 ואיור 7). שנית, צפינו במבנים דמויי צביר שנוצרו על-ידי תאים קטנים יותר שהתרכזו סביב הקרנות התאים האלה. אף על פי שלא הצלחנו לבודד את שני סוגי התאים כדי לאשש את השערת המחקר, תופעה זו מזכירה סידורים תלת-ממדיים שנמצאים בתוך קליפת המוח התימית, שנוצרו על-ידי אינטראקציה של cTECs בודדים עם מספר גדול של תאי T מתפתחים קטנים בהרבה, הידועים כקומפלקסים של תאי אחות תימיים11 (איור 8).
בכמה נקודות זמן במהלך שלב תרבית האורגנואידים, הערכנו את ההרכב התאי של האורגנואידים התימיים לפי ציטומטריית זרימה וזיהינו כמה תאים מרכזיים: TEC (מאופיין כ-EPCAM+ CD45-), תימוציטים (EPCAM- CD45+ CD3+) (איור 9), כמו גם תא EPCAM- CD45+ CD3 הכולל תת-קבוצות המטופויטיות תימיות שאינן תימוציטים. פרטים נוספים ניתן למצוא ב Provin et al.23.
איור 1: אפיון התמיינות iPSC ל-TEP. (A) דוגמה להתמיינות iPSC ל-TEP ב-D13, מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה, 400x. סרגל קנה מידה: 500 מיקרומטר. (B) דוגמה לתרשים נקודה, היחס של תאי EPCAM+ בין תאי DAPI ביום 14 להתמיינות, תמונה מתוך FlowJo 10.0.7. (C) צביעה חיסונית כנגד DAPI (כחול), PAX9 (אדום) ו-KRT8 (ירוק), אימונופלואורסנציה והדמיה קונפוקלית ביום ה-16 של התמיינות iPSC ל-TEP. חיצים לבנים מצביעים על דוגמאות לצביעה נגד PAX9. סרגל קנה מידה: 50 מיקרומטר (D) רמת ביטוי של FOXN1 (RQ ל-GAPDH) במהלך הבחנה בין iPS ל-TEP. TEC: ייחוס בקרה חיובית, TECs אנושיים ראשוניים שבודדו מדגימות בלוטת התימוס בילדים. גרף מפריזמה (GraphPad גרסה 8.0.1). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: מערך ניסיוני ליצירת הידרוג'ל, זריעת אורגנואידים ופיזור מדיום תרבית. (A) צלחת תרבית עם הידרוג'לים יצוקים לתוספות תלויות המונחות בשורה העליונה והתחתונה. (B) זריעת אורגנואידים: חרוט הפיפטה החתוך המכיל אורגנואיד אחד מונח מעל ההידרוג'ל מבלי לגעת בו, והאורגנואיד נזרע בעדינות על פני השטח של הג'ל. (ג) מדיום התרבות מופקד היטב בתרבות על ידי מיקום קצה הפיפטה בין זרועות התוספת התלויה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: D0 של תרבית אורגנואידים תימיים לפני הזריעה (ימים 13-15 של הפרוטוקול המלא). (A) אורגנואיד המיוצר באמצעות TECs הנגזרים מקו Lon71.019 iPS. (B) אורגנואיד המיוצר עם TECs הנגזרים מקו MIPS203.003 iPS. מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה, 1000x. פסי קנה מידה: 500 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: ייצוג מסכם של כל שלבי הפרוטוקול. דגימות בלוטת התימוס בילדים נאספו ומנותקות, ו-ETPs ראשוניים של Lin- CD34+ CD7+ מוינו לפי ציטומטריית זרימה. התמיינות תאי iPS נעשתה לקראת זהות TEP. ETPs ו-TEPs שמקורם ב-iPS אוגמו ונזרעו בצלחות בעלות קישור נמוך של 96 בארות ונצברו לאורגנואידים תימיים בן לילה. הידרוג'ל פיברין הוכנו מאפרוטנין, פיברינוגן ותרומבין ונוצקו לתוספות תלויות. לאחר פילמור, האורגנואידים נזרעו על גבי ההידרוג'לים, ומדיום התרבית שלב 1 נוסף לבארות. האורגנואידים נשמרו בתרבית עד 6 שבועות. נוצר ב- BioRender, רישיון פרסום AG26EFCZOM. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: ארגון ומבנה ההידרוג'ל. מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה, 1000x. סרגל קנה מידה: 500 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 6: אורגנואידים בוגרים ומבנה תלת-ממדי. (A) אורגנואיד תימי ביום ה-24 לתרבית תלת-ממדית, קו MIPS203.003 iPS. (B) תמונה מורכבת של אורגנואיד תימי ביום ה-32 לתרבית תלת-ממדית, קו Lon71.019 iPS. מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה. פסי קנה מידה: 500 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7: פרטי מבנה של אורגנואידים תימיים. (A) אורגנואיד תימי ביום 32 לתרבית תלת-ממדית, קו L71.019 iPS. (B) אורגנואיד תימי ביום ה-27 של תרבית תלת-ממדית, קו L80.002 iPS. מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה, 400x. פסי קנה מידה: 500 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 8: פרט מבנה של אורגנואיד תימי ביום ה-32 של התרבית התלת-ממדית. חיצים לבנים מצביעים על צבירים של תימוציטים קטנים המתרבים בסמיכות לתאי TEC. מיקרוסקופ ניגודיות פאזה הפוכה, 400x. סרגל קנה מידה: 500 מיקרומטר. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 9: פרופורציה של תא T בתוך אורגנואידים תימיים. (A) דוגמה לתרשים נקודה, פרופורציה של תאי CD45+ CD3+ בתוך התאים החיים (DAPI-) באורגנואידים תימיים ביום 35 של תרבית תלת ממדית, תמונה מתוך FlowJo 10.0.7. מקטע CD45+ CD3 מכיל תאים המטופויטיים שאינם תימוציטים. (B) חלקם של תאי CD45+ CD3+ בתוך תאים חיים באורגנואידים תימיים בימים 17, 24/25, 32 ו-39/40 של תרבית תלת-ממדית, n=2 בגרף טכני כפול או משולש מפריזמה (GraphPad גרסה 8.0.1). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
יחידה | שלב 1 בינוני יום 14 עד יום 18 | שלב 2 בינוני יום 19 ואילך | |
בסיס | XVIVO10 | XVIVO10 | |
BMP4 | נ"ג/מ"ל | 50 | |
FGF8 | נ"ג/מ"ל | 10 | |
FGF10 | נ"ג/מ"ל | 10 | |
IGF1 | נ"ג/מ"ל | 10 | |
EGF | נ"ג/מ"ל | 10 | |
דרגה L | נ"ג/מ"ל | 50 | 50 |
IL7 | נ"ג/מ"ל | 5 | 5 |
FLT3 L | נ"ג/מ"ל | 5 | 5 |
SCF | נ"ג/מ"ל | 10 | 10 |
גלוטמקס | נ"ג/מ"ל | 1% | 1% |
טבלה 1: תוספים וריכוזיהם בהתאמה.
אפרוטינין (μL) | טרומבין (μL) | פיברינוגן (μL) | שלב 1 בינוני | אורגנואידים (יחידה) | |
24 צלחת באר | 5 | 75 | 75 | 1 | 3 עד 5 |
12 צלחת באר | 9.2 | 138.2 | 138.2 | 1.8 | 5 |
6 צלחת באר | 16 | 240.8 | 240.8 | 3.2 | 8 עד 9 |
טבלה 2: יחסי הרכיבים הנדרשים להכנת הידרוג'לים ולזריעת אורגנואידים בצלחות בנות 6, 12 ו-24 בארות.
בהשוואה לתרבות חד-שכבתית קלאסית בדו-ממד או אפילו למודלים תלת-ממדיים מתקדמים ומתקדמים יותר כגון RTOC (reaggregated thymus organ culture), המודל שאנו מתארים כאן מציג שיפורים משמעותיים. מנקודת מבט טכנית, מודל זה מציע מדרגיות ויכולת שחזור משופרות מכיוון ש- TECs נגזרים מתאי iPS המתחדשים מעצמם. זה גם מאפשר עריכת גנים בשלב iPSC עבור מחקרים קלים יותר ב- TECs. השרידות של האורגנואידים התימיים שהוצגו במחקר הזה היא יוצאת דופן ומספקת שיפור משמעותי בהשוואה לתרביות דו-ממדיות או RTOC, עם ייצור תאי T מוכחים במשך עד 6 שבועות (איור 9). לפיכך, המבנה מחדש של המבנה התלת-ממדי התימי ותכונות ה-ECM מוביל לפונקציונליות תימית מתמשכת באורגנואידים התימיים שלנו, כלומר, היכולת לייצר תאי T מתא התימוציט הבוגר ביותר, מהגרים תימיים חדשים בסביבות שבוע 4 של תרבית תלת-ממדית, עם יצירה של תאי T CD4+ ו-CD8+23.
מאחר שהמיקרו-סביבה התימנית תומכת בפעילות התפשטות והתמיינות אינטנסיבית, חילופי גזים תקינים הם פרמטר מכריע בכל מודל של בלוטת התימוס במבחנה. ואכן, תוצאות משופרות נצפו במודלים שנשמרו באטמוספירה מועשרת של דו-חמצן או בממשקי אוויר-נוזל21,35. התצפיות שלנו תומכות בנקודה זו ומדגישות את החשיבות של זריעה אורגנואידית נכונה בחלק העליון של ההידרוג'ל ממש מתחת לממשק האוויר. פגמים בפילמור המובילים להידרוג'לים צמיגים עד נוזליים יגרמו לשקיעת אורגנואידים בתחתית התוספות ויפריעו לצמיחתם. תרבות משותפת עם תאי אנדותל על שבב היא חלופה מבטיחה שיכולה לשבור את המחסום הזה על ידי הוספת כלי דם. גודלם של אורגנואידי בלוטת התימוס המיוצרים במחקר זה מוגבל לכ-5 מ"מ, לכאורה בשל מחסור בגזים ובחילופי חומרים מזינים באזורי הליבה. הווסקולריזציה תאפשר אפוא הרחבת תרבית, ובשילוב עם אופטימיזציה של תהליכים, תאפשר ייצור אורגנואידים המכילים מיליוני תאי TEC ותאי T. צפיפות ההידרוג'ל היא גם פרמטר מכריע, ויכולת ההתרבות שלו בין אצוות היא אחת המגבלות העיקריות של הפרוטוקול, בהתחשב ברגישות האנזימים למחזורי הקפאה והפשרה. שלב יציקת ההידרוג'ל הוא שלב קריטי בפרוטוקול; אנו ממליצים לבצע בדיקה על ידי יציקת הידרוג'ל אחד 1 שעות לפני כל ניסוי מתוכנן כדי לבדוק את פעילות המגיב. במקרה של פעילות אנזימטית לא מספקת המובילה לפילמור לקוי ובהתחשב בעלות של TEPs הנגזרים מ- iPSC, אנו ממליצים לא לפתור בעיות אחרות מאשר להתחיל את הפרוטוקול שוב עם אליציטוטים ריאגנטים טריים. TECs הם יצרנים חשובים של ECM; עם זאת, בהתחשב בהתקדמות האחרונה בהבנת התפקיד של פיברובלסטים תימיים, זה יכול להיות מעניין להוסיף אוכלוסייה של פיברובלסטים מוקרנים לתוך מודל אורגנואידים. אוכלוסייה זו יכולה להפריש גורמי גדילה ו-ECM שישתתפו ברבייה של הסביבה התימית, עם השפעות חיוביות על התמיינות תאי TEC ו-T ותחזוקתם. מגבלה חשובה נוספת של מודל אורגנואיד זה של בלוטת התימוס היא היעדר הפרדה תקינה של קורטיקו-מדולריה. מאחר שהוכח כי הפיברובלסטים הקופסיים של בלוטת התימוס מעצבים את היווצרות קליפת המוח, הוספתם למודל התרבית יכולה לעזור להתמודד עם מגבלה זו. לפיכך, פרוטוקול זה מציג את הבסיס של מודלים מורכבים במבחנה של בלוטת התימוס. הוא משלב את ההתקדמות האחרונה שנעשתה בתחומים של התמיינות תימית iPSC, תרביות מבוססות הידרוג'ל תלת מימדי, ולימפופואזיס במבחנה. מודל זה יכול להיות משוכלל עוד יותר כדי לטפל במדרגיות ולהגדיל את המורכבות שלה, למשל, על ידי הוספת תאים מזנכימליים וכלי דם. לפיכך זה יכול להוביל לפלטפורמות מחקר יקרות ערך על חסינות או יישומים בטיפול תאי מותאם אישית מבוסס תאי T.
המחברים מצהירים כי אין להם ניגוד עניינים.
אנו רוצים להודות לחברי מתקן הליבה iPSC של נאנט, צרפת, בראשות לורן דוד. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית JTC2019 למחלות נדירות JP-Rare TARID (EJPRD19-208) שמומנה על ידי ANR (ANR-19-RAR40011-5) ל- M.G. על ידי מענק RFI Bioregate (ThymIPS) מ- la Région Pays de la Loire ל- M.G., על ידי ANR (ANR-22-CE15-0045) ל- M.G. ופרויקט "SATT Ouest Valorisation" OrgaTreg ל- M.G. N.P. נתמך על ידי "la fondation d'entreprise ProGreffe". M.D.A. נתמך על ידי "la Fondation pour la Recherche Médicale". אנו מודים למתקן הליבה iPSC של נאנט, הנתמך על ידי IBiSA ו- Biogenouest, על השימוש במשאבים ובתמיכה הטכנית שלהם. עבודה זו מומנה חלקית על ידי תוכנית Labex IGO הנתמכת על ידי סוכנות המחקר הלאומית באמצעות השקעה של התוכנית העתידית ANR-11-LABX-0016-01.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Aprotinin | Sigma Aldrich | 616370 | |
BMP4 | Miltenyi | 130-111-165 | |
CCR7 (CD197) | BD Biosciences | PE | Clone: 3D12; Dilution: 1: 200 |
CD14 | BD Biosciences | FITC | Clone: M5E2; Dilution: 1: 200 |
CD19 | BD Biosciences | PE | Clone: HIB19; Dilution: 1: 200 |
CD205 | BioLegend | FITC | Clone: MG38; Dilution: 1: 200 |
CD3 | BD Biosciences | PE | Clone: HIT3a; Dilution: 1: 200 |
CD34 | BD Biosciences | FITC | Clone: 8G12; Dilution: 1: 100 |
CD4 | BD Biosciences | PE | Clone: RPA-T4; Dilution: 1: 100 |
CD4 | BD Biosciences | BV711 | Clone: L200; Dilution: 1: 200 |
CD45 | BD Biosciences | PerCP | Clone: HI30; Dilution: 1: 200 |
CD56 | BD Biosciences | PE | Clone: B159; Dilution: 1: 200 |
CD62L | BD Biosciences | BV605 | Clone: DREG-56; Dilution: 1: 200 |
CD69 | BD Biosciences | BV510 | Clone: FN50; Dilution: 1: 200 |
CD7 | BD Biosciences | APC | Clone: M-T701; Dilution: 1: 200 |
CD8 | BD Biosciences | PeCy7 | Clone: RPA-T8; Dilution: 1: 200 |
CD8 | BD Biosciences | PE | Clone: HIT8a; Dilution: 1: 200 |
Dynabeads Pan Mouse IgG | Invitrogen | 11041 | |
EGF | Miltenyi | 130-097-751 | |
EPCAM (CD326) | BD Biosciences | PE | Clone: HEA-125; Dilution: 1: 200 |
EPCAM (CD326) | Miltenyi | BV711 | Clone: EBA-1; Dilution: 1: 200 |
FGF10 | Miltenyi | 130-127-858 | |
FGF8 | Biotechne R&D | 423-F8 | |
Fibrinogen | Sigma Aldrich | 341578 | |
FLT3 L | Peprotech | AF-300-19 | |
Glutamax | Gibco | 35050-61 | |
IGF1 | Miltenyi | 130-093-886 | |
IL7 | Peprotech | AF-200-07 | |
RANK L | Biotechne R&D | 6449-TEC | |
Red blood cell lysis solution | Miltenyi | 130-094-183 | |
RPMI1640 | Gibco | 11875093 | |
SCF | Peprotech | AF-300-07 | |
Thrombin | Sigma Aldrich | 605190 | |
TrypLE | Gibco | 2605010 | |
XVIVO10 | Lonza | LONBE04-380Q |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
ABOUT JoVE
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved